DE602004008433T2 - Wand-, dach- oder fassadenelement mit verbundschicht - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Wand-, Dach- oder Fassadenelement, das eine Platte oder Paneel aus Metall oder einem synthetischen Material umfasst. Diese Elemente werden unter anderem beim Industriebau verwendet.
- Stand der Technik
- Die Stärke einer flachen Stahlplatte wird durch die Art des Stahls und die Dicke der Platte bestimmt. Eine dickere Platte weist eine größere Stärke auf.
- Front-, Dach oder Sandwichpaneele aus Metall sind aus Platten, gewöhnlich aus Stahl, mit einer Dicke hergestellt, die zwischen 0,4 mm und 1,25 mm schwankt. Stählerne Dach- oder Frontpaneele, die aus einer einzelnen dünnen Platte bestehen, können flach nicht verwirklicht werden. Dies liegt daran, dass sie nicht ausreichend Stärke besitzen, um sie als Dach- oder Fassadenelement zu verwenden. Diese Paneele müssen in der Längsrichtung profiliert werden, um sie mit einer ausreichenden Stärke zu versehen. Stahlsandwichpaneele verfügen über eine sehr begrenzte Stärke, wenn sie mit flachen Platten verwirklicht werden. Hier müssen sie ebenfalls in der Längsrichtung profiliert sein, um eine ausreichende Stärke zu erhalten. Daher sind Wand-, Dach- oder Fassadenelemente, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert sind, allgemein bekannt. Doch die Profilierung beeinträchtigt die ästhetische Erscheinung derartiger Paneele enorm.
- Daher müssen Hersteller von Stahldach- oder -frontpaneelen und Stahlsandwichpaneelen ständig die Stärke des Paneels einerseits und die ästhetische Erscheinung eines Paneels andererseits abwägen.
- Zusätzliche Stärke, sowohl für stählerne Dach- oder Frontpaneele als auch für Stahlpaneele, wird, wie vorher erwähnt, durch ihr Profilieren in Längsrichtung erhalten. Je tiefer die Profilierung ist, desto stärker, aber desto weniger ästhetisch anziehend wird das Paneel. Eine größere Anzahl von Profilen in einem Paneel führt ebenfalls zu zusätzlicher Stärke, doch erneut geht dies auf Kosten der ästhetischen Erscheinung.
- Auf der Website von „Insulated Panel Systems" (www.insulated-panels.com) werden profilierte Platten aus Stahl und Stahlsandwichpaneele mit Körnchen darauf erwähnt („Rockwall Coating"). Diese Körnchen werden durch die Trockenschütteltechnik auf den Platten aufgebracht.
1 veranschaulicht das Aufbringungsverfahren bei der Trockenschütteltechnik (Dry-Shake Technique). Der Träger, der bedeckt werden soll, erhält zuerst eine dicke Klebstoffschicht. Anschliessend werden die trockenen Körnchen im Überfluss über den Träger gestreut. Nach der Härtung der Klebstoffschicht werden die überschüssigen Körnchen, die nicht mit dem Klebstoff in Kontakt getreten sind, von Träger entfernt. Dies kann durch ihr Aufsaugen bewirkt werden. Danach kann jeglicher Rückstand mit Druckluft oder mit einem Hochdruckreiniger entfernt werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es nicht möglich ist, eine an ihrer oberen Seite flache Platte zu erhalten und gleichzeitig völlige Profilierungsfreiheit unter der Verbundschicht zu wahren. Die Körnchenschicht wird stets der Profilierung folgen. Zusätzlich werden die Körnchen mit der Trockenschütteltechnik nur auf den Träger aufgebracht. Die Körnchen haften nicht untereinander. Die dem Träger auf diese Weise zusätzlich gelieferte Stärke ist unbedeutend. - Die Patentanmeldung
WO 02/096824 WO 02/096824 - Das Dokument
FR 2686362 - Materialien, die typischerweise zur Abdeckung von Wänden oder Dächern verwendet werden, wie Zementfaserplatten, Platten aus Naturstein oder künstlichem Naturstein, benötigen alle ein Tragwerk, das den Platten zusätzliche Stärke verleiht. Abhängig vom verwendeten Material können die Tragwerke sehr teuer sein, was letztendlich zu einer sehr schlechten Montageeffizienz führen kann. Dies ist zum Beispiel der Fall bei Naturstein und künstlichem Granit oder künstlichem Marmor, die alle ein hohes spezifisches Gewicht aufweisen.
- Aufgaben der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung profilierter Platten aus Metall und synthetischem Material mit zusätzlicher Stärke ab, ohne die ästhetische Erscheinung zu beeinträchtigen. Die Erfindung zielt auch auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Platten ab.
- Kurzdarstellung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein wie in Anspruch 1 definiertes Wand-, Dach- oder Fassadenelement.
- Das profilierte Element aus Metall oder einem synthetischen Material wird vorzugsweise als einzelne flache Platte oder Sandwichpaneel ausgeführt.
- Das profilierte Metall wird typischerweise in Stahl verwirklicht.
- Vorzugsweise weist die Verbundschicht eine Dicke auf, die zumindest das Doppelte des durchschnittlichen Körnchendurchmessers beträgt.
- In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die Verbundschicht eine Dicke von 1 bis 100 mm und vorzugsweise von 1 bis 30 mm auf.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das profilierte Element aus Metall oder aus einem synthetischen Material eine Sandwichpaneel, dessen Köpfe ebenfalls mit der Verkleidung abgedeckt sind.
- In einer bestimmten Ausführungsform umfasst die Verbundschicht Körnchen, die aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe aus Granit, Marmor, Kupfer, Glas, Quarz, Blaustein, Kalkstein, und synthetischem Material gewählt ist.
- Nach einer zweiten Aufgabe betrifft die Erfindung ein wie in Anspruch 1 definiertes Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen eines profilierten Elements aus Metall oder Kunststoff,
- – Versehen des profilierten Elements mit einer Schicht aus Klebstoff,
- – Herstellen eines Gemischs aus Körnchen und einem Harz,
- – Anbringen des Gemischs an das profilierte Element in einer Schicht, deren Dicke zumindest das Doppelte des durchschnittlichen Körnchendurchmessers übersteigt,
- – Pressen der Schicht mittels einer Platte auf das profilierte Element.
- Vorzugsweise ist das Harz UV-beständig.
- Das Gemisch wird typischerweise durch einen Trichter oder einen glättenden flachen Schaber aufgebracht.
- In einer weiteren Ausführungsform wird vor dem Anbringen des Gemischs das Bereitstellen eines Begrenzungselements entlang der Seite des profilierten Elements durchgeführt.
- Die Platte ist vorteilhafterweise nachgiebig. Sie befindet sich vorzugsweise in einem Winkel mit der Ebene des profilierten Elements und ist an einer Welle angebracht, die durch Lager gestützt ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 stellt die Anbringung einer Verbundschicht mit der Trockenschütteltechnik (Dry Shake Technique) dar, wie sie im beschriebenen Stand der Technik verwendet wird. -
2 stellt mehrere Ausführungsformen nach dem Stand der Technik dar: (a) flaches Sandwichpaneel, (b) Sandwichpaneel mit schwacher Profilierung; (c) Sandwichpaneel mit starker Profilierung, (d) flache Platte, (e) Platte mit schwacher Profilierung, (f) Platte mit starker Profilierung. Für die letzten drei ist auch ein Querschnitt gezeigt. -
3 stellt die Anbringung des Gemischs an die Platte oder dem Paneel dar. -
4 stellt den Schritt des Pressens der Schicht an das profilierte Element dar. -
5 stellt eine Seitenansicht von4 dar. -
6 stellt die Anbringung einer Verbundschicht ohne Füllmaterialien dar. -
7 stellt die Anbringung einer Verbundschicht mit Füllmaterialien dar. -
8 stellt (a) flaches Sandwichpaneel dar und vergleicht sie mit zwei Ausführungsformen der Erfindung: (b) Sandwichpaneel mit schwacher Profilierung und (c) Sandwichpaneel mit starker Profilierung.8(d) stellt eine flache Platte dar und vergleicht sie mit Ausführungsformen nach der Erfindung: (e) Platte mit schwacher Profilierung und (f) Platte mit starker Profilierung. Für die letzten drei ist auch ein Querschnitt gezeigt. - Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
2 zeigt eine Anzahl von Ausführungsformen nach dem Stand der Technik. Wie oben angegeben kann es sich unter anderem um ein Sandwichpaneel oder ein flaches Paneel handeln. Die Figur zeigt für beide Fälle eine Ausführungsform ohne Profil, mit schwacher und mit starker Profilierung. Wenn die Profilierung stärker wird, nimmt die Stärke zu, doch bewirkt die Profilierung andererseits eindeutig einen negativen Effekt auf die ästhetische Erscheinung. - Bei der Erfindung wird der Platte oder dem Sandwichpaneel durch das Anbringen einer Profilierung und einer Verbundschicht auf eine Stahlplatte oder einem Sandwichpaneel zusätzliche Stärke bereitgestellt. Dank der vermehrten Stärke werden den Stützweitentabellen zufolge weniger Anbringungspunkte benötigt. Auf diese Weise können sehr hohe Stützweiten verwirklicht werden. Die Verbundschicht ist mehr als ausreichend elastisch, um jegliche Spannung, die sich aus der Anbringung der Platte ergibt, oder Spannung, die sich aus Temperaturunterschieden nach der Anbringung der Platte ergibt, zu absorbieren. Die Schicht kann eine Dicke von 1 bis 100 mm und vorzugsweise von 1 bis 30 mm aufweisen. Folglich kann die Stahlplatte dank der Verbundschicht mehr als zehn Mal so dick werden. Die Verbundschicht kann aus mehreren Materialien wie Granit, Kupfer, Marmor, Glas, Quarz, Blaustein, Kalkstein oder Kunststoff ausgeführt werden. Typischerweise wird die Schicht in Körnchenform angebracht.
- Der Träger, der bedeckt werden soll, wird zuerst mit einer Klebstoffschicht versehen, die nicht notwendigerweise dick aufgetragen werden muss. Vor der Anbringung der Körnchen auf den Träger werden sie erst einem Harz beigemischt. Das Harz besteht entweder aus einer oder mehreren Komponenten. Vorzugsweise wird ein UV-beständiges Harz verwendet, da die sich ergebenden Wand- oder Dachelemente in den meisten Anwendungen dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Über dem Träger (
100 ), der eine Platte oder ein (Sandwich)paneel ist, wird ein Trichter (1 ) eingerichtet, der über die gesamte Länge der Platte beziehungsweise des Paneels bewegbar ist (siehe3 ). Der Trichter (1 ) wird mit dem Gemisch (2 ) aus Körnchen und Harz gefüllt. Wird der Trichter (1 ) z.B. 15 mm höher als die Oberseite des Trägers (100 ) positioniert, wird das Gemisch (2 ) in einer 15 mm Schicht über den Träger verteilt, wenn der Träger bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Schicht noch nicht zusammengepresst. In einer alternativen Ausführungsform kann der Trichter durch einen glättenden flachen Schaber ersetzt werden, der das Gemisch vorschiebt und eine Schicht mit einer bestimmten Dicke zurücklässt. Vorzugsweise wird entlang der Seite des Trägers ein längliches Begrenzungselement (6 ) verwendet, um das Gemisch auf dem Träger zu halten. Alternativ steht der Trichter still und wird der Träger in der Längsrichtung bewegt, was natürlich das gleiche Ergebnis erbringt. Es ist auch eine Kombination beider Herangehensweisen (sowohl der Trichter als auch der Träger bewegen sich) möglich. Die Höhe, in der der Trichter oder der glättende flache Schaber platziert werden muss, hängt von der durchschnittlichen Körnchendicke ab. - Nach dem Anbringen des Gemischs (
2 ) an den Träger (100) wird das Gemisch durch eine vorzugsweise elastische Platte (3 ), die in einem Winkel mit der Trägerebene positioniert ist, gepresst (siehe4 und5 ). Die elastische Platte (3 ) ist in der Längsrichtung des Trägers (100 ) beweglich. Wie beim vorhergehenden Schritt kann die elastische Platte (3 ) stillstehen und stattdessen der Träger bewegt werden. Die Oberflächenbeschaffenheit des Paneels oder der Platte wird durch den Winkel (5 ) zwischen der nachgiebiegen Platte und das Paneel oder Platte (siehe5 ) und durch den Druck, den die nachgiebige Platte ausübt, bestimmt. Dieser Druck wird vorzugsweise durch das Anbringen der elastischen Platte an einer Welle (4 ), die durch Lager gestützt ist, ausgeübt. Die Welle (4 ) kann dann zur Oberfläche des Paneels oder der Platte gedreht werden. Die Höhe der Welle (4 ) im Vergleich zum Paneel oder der Platte wird durch den Winkel (5 ) bestimmt. Das Gemisch (2 ) wird zusammengepresst werden, und die Körnchen werden mehr oder weniger parallel zur sichtbaren Fläche ausgerichtet werden. Dies gestattet die Erhaltung einer flachen Verkleidung. Dies bedeutet, dass die oberste Fläche der Verkleidung im Wesentlichen parallel zur Ebene des profilierten Elements liegt. Die Fläche der Verkleidung folgt den Profilen des Elements nicht. - Die sich ergebende Gesamtheit des Trägers mit einer Körnchenschicht ist viel stärker als ein Träger, der durch die oben erwähnte Trockenschütteltechnik verkleidet wurde. Die Körnchen sind derart, dass die kleinsten Körner groß genug sind, um nach dem Verdichten der Schicht einen freien Raum zwischen den Körnchen zu behalten. Dies weist den Vorteil auf, dass das spezifische Gewicht in Bezug auf eine Ausführungsform mit einer Verbundschicht mit Füllmaterialien begrenzt gehalten werden kann.
6 zeigt eine Ausführungsform, wobei die Verbundschicht ohne Füllmaterialien aufgebracht ist. In einer Verbundschicht mit Füllmaterialien (siehe7 ) sind die Poren zwischen den Körnchen mit sehr feinen Füllmaterialien gefüllt, so dass letztere im Wesentlichen wasserdicht ist. Natürlich ist die Gesamtheit aus dem Träger und der Körnchenschicht schwerer als ein Träger mit einer Schicht ohne Füllmaterialien. Ein Beispiel für eine Verbundschicht mit Füllmaterialien ist „künstlicher Granit" oder „künstlicher Marmor". - Dank der Profilierung besitzt die Stahlplatte oder das Sandwichpaneel eine Art eingebaute Struktur. Daher kann sie sofort am Stahl- oder Betonaufbau des Rohbaus des Gebäudes angeordnet werden, was einen gewaltigen Gewinn in der Montageeffizienz und beim Gewicht ergibt. Ein weiterer Gewinn bei der Montageeffizienz wird mit den stählernen Sandwichpaneelen erzielt, die mit einer Verbundschicht nach der vorliegenden Erfindung versehen sind, wenn die Köpfe des Paneels ebenfalls mit der Verbundschicht bedeckt sind. Dies bringt den zusätzlichen Vorteil, dass die Endbearbeitung sowohl von Fenstern als auch Türen und jene der Ecken des Gebäudes nicht an der Baustelle durchgeführt werden müssen. Wenn mit unbedeckten Sandwichpaneelen gearbeitet wird, müssen nach der Montage der Sandwichpaneele nach wie vor Eckenprofile angebracht werden, was beträchtlich mehr Zeit benötigt.
- Abgesehen von der zusätzlichen Stärke, die dem profilierten Metallelement bereitgestellt wird, ist der größte Vorteil der Erfindung, dass unter der Verbundschicht ein Metallelement mit jeder beliebigen Profilierung verwendet werden kann. Dank der Verbundschicht wird die ästhetische Wirkung des Panels stets behalten. Das Ergebnis ist ein im Wesentlichen flaches Paneel, das von einem wirtschaftlichen Gesichtspunkt her gesehen die interessanteste Form ist. Mit „im Wesentlichen flach" ist gemeint, dass eine gewisse geringfügige Unebenheit auftreten kann. Es kann mit einer Höchstanzahl von Profilierungen und mit einer Höchsttiefe der Profilierungen vorgegangen werden, wodurch dem Wand-, Dach- oder Fassadenelement die maximale Stärke verliehen wird, ohne dass sich seine äußere Erscheinung ästhetisch verändert.
- Wenn eine Verbundschicht aus Naturstein verwendet wird, kann die Schicht kalibriert und poliert werden, wodurch künstlicher Granit oder künstlicher Marmor erhalten wird. Dies bedeutet, dass diese Platten aus künstlichen Granit oder künstlichem Marmor keinerlei zusätzliches Tragwerk benötigen. Die Paneele können bis zu 10 m lang sein, wohingegen Platten aus anderen Materialien, die gewöhnlich zur Verkleidung von Wänden angewendet werden, eine Höchstlänge von 3 m haben.
- In
8 sind mehrere Ausführungsformen nach der Erfindung gezeigt, sowohl für flache Platten als auch für Sandwichpaneele. Die Beispiele veranschaulichen erneut, dass unabhängig von der verwendeten Profilierung an der Oberseite eine im Wesentlichen flache Platte behalten wird. - Eine mit Kunststein verkleidete Wand, erfüllt nur eine ästhetische Funktion. Man braucht nach wie vor eine gesonderte Außenwand, die mit einem Tragwerk zum Halten der Platten versehen ist. Auch die Isolierung muss gesondert bereitgestellt werden. Wenn das stählerne Sandwichpaneel dieser Erfindung verwendet wird, wird keine gesonderte Außenwand, keine Isolierung oder kein zusätzlicher Halteaufbau mehr benötigt.
- Es wird betont, dass das Verstärken der Stahlplatte oder eines stählernen Sandwichpaneels durch das Anbringen einer Verbundschicht, wie es oben beschrieben ist, auch angewendet werden kann, wenn ein Element mit beispielsweise einer gebogenen Form den Gegenstand darstellt.
- Diese Wand-, Dach- oder Fassadenelemente können ihre Anwendung hauptsächlich auf dem Markt des Industriebaus finden, doch dank der ästhetischen Vorteile, die sich aus der Erfindung ergeben, werden sie für den Hausbau anwendbar.
Claims (15)
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement, umfassend ein profiliertes Element aus Metall oder aus einem synthetischen Material, das eine profilierte Fläche aufweist, wobei das Wand-, Dach oder Fassadenelement weiter eine Abdeckung umfasst, die auf die profilierte Fläche des profilierten Elements aus Metall oder aus einem synthetischen Material aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung aus zumindest einer Verbundschicht besteht, die aneinander haftende Körnchen umfasst, und dass die obere Fläche der Abdeckung, d.h., die Seite der Abdeckung, die zur profilierten Fläche entgegengesetzt ist, im Wesentlichen flach ist, so dass die obere Fläche der Abdeckung im Wesentlichen parallel zu einer flachen Ebene liegt, die durch das profilierte Element definiert wird, und so dass die obere Fläche der Abdeckung den Profilen der profilierten Fläche des Elements nicht folgt.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das profilierte Element aus Metall oder aus einem synthetischen Material eine einzelne Platte oder eine Verbundplatte ist.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das profilierte Element aus Stahl besteht.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundschicht eine Dicke aufweist, die zumindest das Doppel te des durchschnittlichen Durchmessers der Körnchen beträgt.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundschicht eine Dicke von 1 bis 100 mm aufweist.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundschicht eine Dicke von 1 bis 30 mm aufweist.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das profilierte Element aus Metall oder aus einem synthetischen Material eine Verbundplatte ist, deren Köpfe ebenfalls mit der Abdeckung verkleidet sind.
- Wand-, Dach- oder Fassadenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundschicht Körnchen umfasst, die aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe aus Granit, Marmor, Kupfer, Glas, Quarz, Blaustein, Kalkstein und synthetischem Material gewählt ist.
- Verfahren zur Herstellung eines wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definierten Wand-, Dach- oder Fassadenelements, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines profilierten Elements (
100 ) aus Metall oder einem synthetischen Material, – Bereitstellen des profilierten Elements (100 ) mit einer Schicht aus Klebstoff, – Herstellen eines Gemischs (2 ) aus Körnchen und einem Harz, – Aufbringen des Gemischs (2 ) in einer Schicht, deren Dicke zumindest das Doppelte des durchschnittlichen Körnchendurchmessers übersteigt, auf das profilierte Element (100 ), – Pressen der Schicht durch eine Platte (3 ) auf das profilierte Element. - Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach Anspruch 9, wobei das Harz UV-beständig ist.
- Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gemisch (
2 ) durch einen Trichter oder einen glättenden flachen Schaber aufgebracht wird. - Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei vor dem Schritt des Aufbringens des Gemischs der Schritt des Bereitstellens eines Begrenzungselements (6) entlang der Seite des profilierten Elements (
100 ) durchgeführt wird. - Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Platte (
3 ) eine elastische Platte ist. - Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei sich die Platte (
3 ) in einem Winkel mit der Ebene des profilierten Elements (100 ) befindet. - Verfahren zur Herstellung eines Wand-, Dach- oder Fassadenelements nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Platte (
3 ) an einer Welle (4 ) angebracht ist, die durch Lager gestützt ist.
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